ARCH模型是2003年诺贝尔经济学奖获得者美国经济学家R.F.恩格尔（Robert F.Engle）于1982年提出的一类用于分析时间序列波动性问题的计量经济学模型。该模型解决了传统的计量经济学对时间序列变量的第二个假设（方差恒定）所引起的问题。该模型的提出有效地解释了金融市场波动的集聚效应，得到了广泛的应用。

以表示收益或者收益残差，那么阶ARCH模型具有如下形式：

记为模型，式中为均值为0，方差为1的独立同分布随机变量序列；均为非负常数。模型的直观理解为时刻的收益依赖于两部分：一部分是时刻当期的随机影响因素，二部分是随着时间变化的标准差（完全取决于时刻之前的信息）。从模型的结构上看，大的平方“扰动”序列会产生使收益的变大的条件方差。从而收益具有取绝对值较大的倾向。这意味着在ARCH模型的框架下，大的“扰动”会倾向于紧接着出现另一个大的“扰动”。ARCH模型的这一特点与资产收益率中观察到的“波动率聚集”现象是一致的。

ARCH模型可以用最小二乘方法和最大似然方法来估计参数。如果不全为0，称序列存在ARCH效应。可以用拉格朗日乘子检验方法来检验序列是否存在ARCH效应。